JPH11298091A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11298091A
JPH11298091A JP9912598A JP9912598A JPH11298091A JP H11298091 A JPH11298091 A JP H11298091A JP 9912598 A JP9912598 A JP 9912598A JP 9912598 A JP9912598 A JP 9912598A JP H11298091 A JPH11298091 A JP H11298091A
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JP
Japan
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layer
type
semiconductor
semiconductor device
substrate
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Application number
JP9912598A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Ito
国雄 伊藤
Tadaaki Hashimoto
忠朗 橋本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress heat generation and to reduce introduction of defects, such as transfer in a nitride semiconductor layer. SOLUTION: An n-type Be1-x Mgx Se layer 9, and n-type Iny Ga1-y N layer 10, an n-type Ga0.9 Al0.1 N cladding layer 11, an MQW active layer 12, a p-type Ga0.9 Al0.1 N cladding layer 13 and a p-type GaN contact layer 14 are stacked in sequence on an n-type GaAs substrate 8. As for the n-type Be1-x Mgx Se layer 9, the value of x continuously changes. On the side in contact with the n-type GaAs substrate 8, x=1. On the side in contact with the n-type Iny Ga1-y N layer 10, the value of y changes continuously. On the side in contact with the n-type Be1-x Mgx Se layer 9, y=1. On the side in contact with the n-type Ga0.9 Al0/1 N cladding layer 11, y=0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaN、InN、AlN等の窒化物半導
体は、青色半導体レーザ装置や、高温で高速動作するト
ランジスタ等の半導体装置に用いる材料として好適であ
る。ここでは窒化物半導体装置の一例として青色半導体
レーザを例にとり、従来技術について説明する。
2. Description of the Related Art Nitride semiconductors such as GaN, InN, and AlN are suitable as materials for use in blue semiconductor laser devices and semiconductor devices such as transistors that operate at high temperature and high speed. Here, a blue semiconductor laser will be described as an example of the nitride semiconductor device, and the related art will be described.

【0003】従来の青色半導体レーザの構造は図4に示
すように、サファイア基板1と、その上に積層されたレ
ーザ構造2とを有する。レーザ構造2は、n型GaNバ
ッファ層3、n型Ga0.9Al0.1Nクラッド層4、多重
量子井戸(以下MQWという)活性層5、p型Ga0.9
Al0.1Nクラッド層6、p型GaNコンタクト層7が
順次積層されて形成されたものである。MQW活性層5
は、不図示であるが、In0.02Ga0.98N層とIn0.15
Ga0.85N層とを交互に積層することによって作製され
る。なお、不図示ではあるが、レーザ構造2の一部がエ
ッチングにより取り除かれてn型GaNバッファ層3を
露出しており、その表面にはn型電極が積層されてい
る。また、p型GaNコンタクト層7上にはp型電極が
積層されている。また、この青色半導体レーザは、適当
な放熱体(図示せず)の上に、サファイア基板1が接す
るように載置されている。
The structure of a conventional blue semiconductor laser has a sapphire substrate 1 and a laser structure 2 laminated thereon, as shown in FIG. The laser structure 2 includes an n-type GaN buffer layer 3, an n-type Ga 0.9 Al 0.1 N clad layer 4, a multiple quantum well (hereinafter referred to as MQW) active layer 5, a p-type Ga 0.9
An Al 0.1 N cladding layer 6 and a p-type GaN contact layer 7 are sequentially laminated. MQW active layer 5
Although not shown, In 0.02 Ga 0.98 N layer and In 0.15
It is manufactured by alternately stacking Ga 0.85 N layers. Although not shown, a part of the laser structure 2 is removed by etching to expose the n-type GaN buffer layer 3, and an n-type electrode is stacked on the surface. Further, a p-type electrode is stacked on the p-type GaN contact layer 7. The blue semiconductor laser is mounted on a suitable heat radiator (not shown) so that the sapphire substrate 1 is in contact therewith.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の青色半導体
レーザは、サファイア基板1が絶縁性基板であり、その
熱抵抗がレーザ構造2に比べて大きいために、MQW活
性層5において発生する熱を有効に放熱体に逃がすこと
ができず、そのため高温でのレーザ動作が極めて困難で
あった。また、サファイア基板1とレーザ構造2との間
の格子定数の差が大きいために、MQW活性層5に転位
が入り、それが青色半導体レーザの寿命を短くしてい
た。さらにp型電極とn型電極とがサファイア基板1側
から見て同一方向にあるために、例えばGaAs基板上
に積層された赤色半導体レーザのような、基板裏面に電
極を有する半導体レーザと比べて素子の面積が2倍近く
になり、そのため1枚の基板より得られる半導体レーザ
の個数が減少し、半導体レーザ1個当たりの値段が高価
であった。
In the above-mentioned conventional blue semiconductor laser, the sapphire substrate 1 is an insulating substrate and its thermal resistance is larger than that of the laser structure 2, so that the heat generated in the MQW active layer 5 is reduced. It was not possible to effectively escape to the heat radiator, so that laser operation at high temperatures was extremely difficult. In addition, since the difference in lattice constant between the sapphire substrate 1 and the laser structure 2 is large, dislocations enter the MQW active layer 5, which shortens the life of the blue semiconductor laser. Further, since the p-type electrode and the n-type electrode are in the same direction as viewed from the sapphire substrate 1 side, compared with a semiconductor laser having an electrode on the back surface of the substrate, such as a red semiconductor laser laminated on a GaAs substrate, for example. The area of the element has almost doubled, so that the number of semiconductor lasers obtained from one substrate has decreased, and the price per semiconductor laser has been high.

【0005】本発明は、放熱性がよく、転位等の欠陥導
入が少なく、かつ安価な窒化物半導体装置を得ることを
目的とする。
An object of the present invention is to provide an inexpensive nitride semiconductor device which has good heat dissipation, less introduction of defects such as dislocations, and is inexpensive.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の半導体装置は、導電性基板と、前記導電性基
板の上に積層されたバッファ層と、前記バッファ層の上
に積層された半導体層とを有し、前記バッファ層は前記
導電性基板と同一の導電性を有するII−VI族化合物
半導体よりなる層を含み、前記半導体層はIII−V族
窒化物半導体よりなる層を含むものである。
In order to solve the above problems, a semiconductor device according to the present invention comprises a conductive substrate, a buffer layer laminated on the conductive substrate, and a buffer layer laminated on the buffer layer. A buffer layer, the buffer layer includes a layer made of a group II-VI compound semiconductor having the same conductivity as the conductive substrate, and the semiconductor layer has a layer made of a group III-V nitride semiconductor. Including.

【0007】この構成により、半導体層において発生す
る熱を導電性基板を通じて逃がすことができ、かつ導電
性基板の裏面に電極を設けることができる。
With this configuration, heat generated in the semiconductor layer can be released through the conductive substrate, and an electrode can be provided on the back surface of the conductive substrate.

【0008】また、本発明の半導体装置は、導電性基板
と、前記導電性基板の上に積層されたバッファ層と、前
記バッファ層の上に積層された半導体層とを有し、前記
バッファ層は前記導電性基板と同一の導電性を有するI
I−VI族化合物半導体よりなる層を含み、前記半導体
層はIII−V族窒化物半導体よりなる層を含むもので
あって、前記II−VI族化合物半導体がBexZn1-x
Se、BexMg1-xSe、ZnxMg1-xSおよびZnS
xSe1-x(0≦x≦1)のうちのいずれかであり、xの
値が連続的に変化するものである。
Further, a semiconductor device of the present invention has a conductive substrate, a buffer layer laminated on the conductive substrate, and a semiconductor layer laminated on the buffer layer. Is I having the same conductivity as the conductive substrate.
The semiconductor device includes a layer made of a group I-VI compound semiconductor, and the semiconductor layer includes a layer made of a group III-V nitride semiconductor, wherein the II-VI group compound semiconductor is Be x Zn 1-x
Se, Be x Mg 1-x Se, Zn x Mg 1-x S and ZnS
x Se 1-x (0 ≦ x ≦ 1), in which the value of x changes continuously.

【0009】この構成により、xの値が連続的に変化す
ることで導電性基板と半導体層との両方と格子整合させ
ることができる。
With this configuration, since the value of x continuously changes, lattice matching can be performed with both the conductive substrate and the semiconductor layer.

【0010】また、本発明の半導体装置は、導電性基板
と、前記導電性基板の上に積層されたバッファ層と、前
記バッファ層の上に積層された半導体層とを有し、前記
バッファ層は前記導電性基板と同じ導電性を有するII
−VI族化合物半導体よりなる層を含み、前記半導体層
はIII−V族窒化物半導体よりなる層を含むものであ
って、前記II−VI族化合物半導体よりなる層が、B
eSe、MgSe、ZnSe、MgSおよびZnSのう
ち、少なくとも2種類の化合物より構成されるものであ
る。
Further, a semiconductor device of the present invention has a conductive substrate, a buffer layer laminated on the conductive substrate, and a semiconductor layer laminated on the buffer layer. Has the same conductivity as the conductive substrate II
-A layer made of a group VI-compound semiconductor, wherein the semiconductor layer includes a layer made of a group III-V nitride semiconductor;
It is composed of at least two kinds of compounds among eSe, MgSe, ZnSe, MgS and ZnS.

【0011】この構成により、導電性基板とバッファ層
との間の界面より発生する転位等の欠陥をバッファ層に
吸収させることができる。
With this configuration, defects such as dislocations generated from the interface between the conductive substrate and the buffer layer can be absorbed by the buffer layer.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】本発明の第1の実施の形態における青色半
導体レーザは、図1に示すようにn型GaAs基板8の
上に層厚が1μmのn型Be1-xMgxSe層9、層厚が
1μmのn型InyGa1-yN層10、層厚が2μmのn
型Ga0.9Al0.1Nクラッド層11、MQW活性層1
2、層厚が2μmのp型Ga0.9Al0.1Nクラッド層1
3、層厚が1μmのp型GaNコンタクト層14を順次
積層した構造を有するものである。MQW活性層12
は、不図示であるが層厚が30ÅのIn0.15Ga0. 85
層と層厚が70ÅのIn0.02Ga0.98層とを交互に積層
して20層構造としたものである。またn型Be1-x
xSe層9に関しては、xの値が連続的に変化してお
り、n型GaAs基板8に接する側ではx=1であり、
n型InyGa1 -yN層10に接する側ではx=0であ
る。同様にn型InyGa1-yN層10に関しては、yの
値が連続的に変化しており、n型Be1-xMgxSe層9
に接する側ではy=1であり、n型Ga0.9Al0.1Nク
ラッド層11に接する側ではy=0である。
As shown in FIG. 1, a blue semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention has an n-type Be 1-x Mg x Se layer 9 having a thickness of 1 μm on an n-type GaAs substrate 8. N - type In y Ga 1-y N layer 10 with a thickness of 1 μm, n-type In y Ga 1-y N layer with a thickness of 2 μm
Ga 0.9 Al 0.1 N clad layer 11, MQW active layer 1
2. p-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 1 having a thickness of 2 μm
3. It has a structure in which p-type GaN contact layers 14 each having a thickness of 1 μm are sequentially laminated. MQW active layer 12
Is a not shown layer thickness of 30Å In 0.15 Ga 0. 85 N
The layers and the In 0.02 Ga 0.98 layers having a thickness of 70 ° are alternately laminated to form a 20-layer structure. Also, n-type Be 1-x M
As for the g x Se layer 9, the value of x changes continuously, and x = 1 on the side in contact with the n-type GaAs substrate 8,
x = 0 on the side in contact with the n-type In y Ga 1 -y N layer 10. Similarly, for the n-type In y Ga 1-y N layer 10, the value of y changes continuously, and the n-type Be 1-x Mg x Se layer 9
On the side in contact with the n-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 11, y = 1.

【0014】n型Be1-xMgxSe層9は分子線エピタ
キシャル成長法(以下MBE法という)を用いて積層さ
れ、n型InyGa1-yN層10からp型GaNコンタク
ト層14までは有機金属気相エピタキシャル成長法(以
下MOVPE法という)を用いて積層される。
The n-type Be 1-x Mg x Se layer 9 is laminated by using a molecular beam epitaxial growth method (hereinafter, referred to as MBE method), from the n-type In y Ga 1-y N layer 10 to the p-type GaN contact layer 14. Are stacked using a metalorganic vapor phase epitaxial growth method (hereinafter referred to as MOVPE method).

【0015】また、このように構成された青色半導体レ
ーザを、例えば銅ブロック等の適当な放熱体(図示せ
ず)の上にn型GaAs基板8が下に位置するように載
置する。
Further, the blue semiconductor laser thus constructed is mounted on a suitable heat radiator (not shown) such as a copper block so that the n-type GaAs substrate 8 is located below.

【0016】このような構成によれば、導電性を有する
n型GaAs基板8を用いているので、n型GaAs基
板8の裏面に電極を設けることができ、1枚の基板より
得られる半導体レーザの個数が従来よりも増加し、半導
体レーザ1個当たりの値段を従来よりも安くすることが
できる。また、n型GaAs基板8の熱抵抗はサファイ
ア基板の熱抵抗の1/2以下であるので、MQW活性層
12において発生する熱を直接基板を通して放熱体に逃
すことができる。さらに、n型Be1-xMgxSe層9の
組成xの値が0から1まで連続的に変化することでn型
GaAs基板8とn型InyGa1-yN層10との両方と
格子整合させることができ、n型InyGa1-yN層10
の組成yの値が0から1まで連続的に変化することによ
りn型Be1-xMgxSe層9とn型Ga0.9Al0.1Nク
ラッド層11との両方と格子整合させることができるの
で、MQW活性層12への転位等の欠陥の導入を少なく
することができる。
According to such a configuration, since the n-type GaAs substrate 8 having conductivity is used, an electrode can be provided on the back surface of the n-type GaAs substrate 8, and the semiconductor laser obtained from one substrate can be obtained. Can be increased as compared with the conventional case, and the price per semiconductor laser can be made lower than before. Further, since the thermal resistance of the n-type GaAs substrate 8 is equal to or less than 1 / of the thermal resistance of the sapphire substrate, the heat generated in the MQW active layer 12 can be released to the radiator directly through the substrate. Further, by continuously changing the value of the composition x of the n-type Be 1-x Mg x Se layer 9 from 0 to 1, both the n-type GaAs substrate 8 and the n-type In y Ga 1-y N layer 10 Lattice matching with the n-type In y Ga 1-y N layer 10
Can be lattice-matched with both the n-type Be 1-x Mg x Se layer 9 and the n-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 11 by continuously changing the value of the composition y from 0 to 1. In addition, introduction of defects such as dislocations into the MQW active layer 12 can be reduced.

【0017】なお、上記第1の実施の形態においてn型
Be1-xMgxSe層9の代わりにn型Be1-xZnxSe
層、n型Mg1-xZnxSe層、ZnSxSe1-x層等のI
I−VI族化合物半導体混晶を用いてもよい。
In the first embodiment, n - type Be 1-x Zn x Se is used instead of n - type Be 1-x Mg x Se layer 9.
Layers, n-type Mg 1-x Zn x Se layers, ZnS x Se 1-x layers, etc.
I-VI compound semiconductor mixed crystals may be used.

【0018】本発明の第2の実施の形態における青色半
導体レーザは、図2(a)に示すようにn型Si基板1
5上にn型II−VI族薄膜バッファ層16、層厚が1
μmのn型InyGa1-yN層10、層厚が2μmのn型
Ga0.9Al0.1Nクラッド層11、MQW活性層12、
層厚が2μmのp型Ga0.9Al0.1Nクラッド層13お
よび層厚が1μmのp型GaNコンタクト層14を順次
積層した構造を有するものである。n型II−VI族薄
膜バッファ層16は、図2(b)に示すように各々の層
厚が100Åで、かつn型の導電性を有するZnSe層
17、ZnS層18、BeSe層19およびZnS層2
0を順次積層した多重構造21を49回繰り返し、さら
にZnSe層17、ZnS層18およびBeSe層19
が積層されている。また、n型InyGa1-yN層10に
関しては、yの値が連続的に変化しており、n型II−
VI族薄膜バッファ層16に接する側ではy=1であ
り、n型Ga0.9Al0.1Nクラッド層11に接する側で
はy=0である。
The blue semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention has an n-type Si substrate 1 as shown in FIG.
5, an n-type II-VI group thin film buffer layer 16 having a layer thickness of 1
μm n-type In y Ga 1-y N layer 10, n-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 11 having a thickness of 2 μm, MQW active layer 12,
It has a structure in which a p-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 13 having a thickness of 2 μm and a p-type GaN contact layer 14 having a thickness of 1 μm are sequentially laminated. As shown in FIG. 2 (b), the n-type II-VI group thin film buffer layer 16 has a thickness of 100 ° and has an n-type conductive ZnSe layer 17, a ZnS layer 18, a BeSe layer 19 and a ZnS layer. Layer 2
0 are sequentially laminated, and the ZnSe layer 17, the ZnS layer 18, and the BeSe layer 19 are further repeated 49 times.
Are laminated. Further, with respect to the n-type In y Ga 1-y N layer 10, the value of y continuously changes, and the n-type
On the side in contact with the group VI thin film buffer layer 16, y = 1, and on the side in contact with the n-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 11, y = 0.

【0019】n型II−VI族薄膜バッファ層16はM
BE法を用いて積層されている。また、n型InyGa
1-yN層10からp型GaNコンタクト層14まではM
OVPE法を用いて積層される。
The n-type II-VI group thin film buffer layer 16 is made of M
They are stacked using the BE method. Also, n-type In y Ga
M from the 1-y N layer 10 to the p-type GaN contact layer 14
The layers are laminated using the OVPE method.

【0020】また、このように構成された青色半導体レ
ーザを、例えば銅ブロック等の適当な放熱体(図示せ
ず)の上にn型Si基板15が下にくるように載置す
る。
Further, the blue semiconductor laser thus constructed is mounted on a suitable heat radiator (not shown) such as a copper block so that the n-type Si substrate 15 is located below.

【0021】このような構成によれば、導電性を有する
n型Si基板15を用いているので、n型Si基板15
の裏面に電極を設けることができ、1枚の基板より得ら
れる半導体レーザの個数が従来よりも増加し、半導体レ
ーザ1個当たりの値段を従来よりも安くすることができ
る。また、n型Si基板15の熱抵抗はサファイア基板
の熱抵抗の1/5以下であるので、MQW活性層12に
おける発熱を直接基板を通して放熱体に逃すことができ
る。さらに、n型II−VI族薄膜バッファ層16を、
ZnSe層17、ZnS層18、BeSe層19および
ZnS層20を順次積層した多重構造21の繰り返しと
することにより、n型Si基板15界面より発生する転
位等の欠陥をn型II−VI族薄膜バッファ層16に吸
収させることができるので、MQW活性層12への転位
等の欠陥の導入を少なくすることができる。
According to such a configuration, since the n-type Si substrate 15 having conductivity is used, the n-type Si substrate 15
Electrodes can be provided on the back surface of the semiconductor laser, and the number of semiconductor lasers obtained from one substrate can be increased as compared with the conventional case, and the price per semiconductor laser can be reduced as compared with the conventional case. Further, since the thermal resistance of the n-type Si substrate 15 is 1/5 or less of the thermal resistance of the sapphire substrate, the heat generated in the MQW active layer 12 can be released to the radiator directly through the substrate. Further, the n-type II-VI group thin film buffer layer 16 is
By repeating the multiple structure 21 in which the ZnSe layer 17, the ZnS layer 18, the BeSe layer 19, and the ZnS layer 20 are sequentially stacked, defects such as dislocation generated from the interface of the n-type Si substrate 15 can be reduced to an n-type II-VI thin film. Since the absorption can be performed by the buffer layer 16, the introduction of defects such as dislocations into the MQW active layer 12 can be reduced.

【0022】本発明の第1の実施の形態における青色半
導体レーザ、本発明の第2の実施の形態における青色半
導体レーザおよび従来の青色半導体レーザを、70℃、
レーザ出力5mWの条件下で動作させたときの寿命試験
の結果を図3に示す。図3中、曲線A、曲線Bおよび曲
線Cは本発明の第1の実施の形態の青色半導体レーザ
(以下レーザAという)、本発明の第2の実施の形態の
青色半導体レーザ(以下レーザBという)および従来の
青色半導体レーザ(以下レーザCという)に関する動作
電流の、動作時間に対する変化率をそれぞれ示す。図3
において、動作電流の、動作時間に対する変化率が1に
近いほど、レーザの劣化の度合いが小さく、長寿命であ
ることが知られている。図3より、レーザAおよびレー
ザBはレーザCに比べて動作電流の、動作時間に対する
変化率が小さく、長寿命であることがわかった。これは
レーザAおよびレーザBがレーザCに比べて放熱性が優
れており、かつMQW活性層中への転位等の欠陥の導入
が少ないためであると考えられる。また、動作時間が1
0000時間を経過した後において、レーザBはレーザ
Aに比べて動作電流の、動作時間に対する変化率が小さ
く、長寿命であることがわかった。これはレーザBがレ
ーザAに比べてMQW活性層中への転位等の欠陥の導入
が少ないためであると考えられる。
The blue semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention, the blue semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention and
FIG. 3 shows the results of a life test when the device was operated under the condition of a laser output of 5 mW. In FIG. 3, curves A, B and C represent a blue semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as laser A) and a blue semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention (hereinafter referred to as laser B). ) And a conventional blue semiconductor laser (hereinafter referred to as “laser C”). FIG.
It is known that, as the change rate of the operating current with respect to the operating time becomes closer to 1, the degree of laser deterioration is smaller and the life is longer. From FIG. 3, it was found that the laser A and the laser B had a smaller change rate of the operating current with respect to the operating time than the laser C and had a longer life. It is considered that this is because the laser A and the laser B have better heat dissipation than the laser C, and the introduction of defects such as dislocations into the MQW active layer is small. In addition, the operation time is 1
After elapse of 0000 hours, it was found that laser B had a smaller rate of change in operating current with respect to operating time than laser A, and had a longer life. This is presumably because laser B introduces less defects such as dislocations into the MQW active layer than laser A.

【0023】なお、上記第2の実施の形態においてn型
II−VI族薄膜バッファ層16としてBeSe層およ
びZnSe層からなる超格子構造、BeSeおよびMg
Seからなる超格子構造、ZnS層およびMgS層から
なる超格子構造、ZnS層およびZnSe層からなる超
格子構造等、II−VI族化合物半導体からなる複数の
薄膜を用いてもよい。
In the second embodiment, the n-type II-VI group thin film buffer layer 16 has a superlattice structure composed of a BeSe layer and a ZnSe layer, BeSe and Mg.
A plurality of thin films made of a II-VI compound semiconductor may be used, such as a super lattice structure made of Se, a super lattice structure made of a ZnS layer and a MgS layer, and a super lattice structure made of a ZnS layer and a ZnSe layer.

【0024】上記実施の形態において、n型GaAs基
板8またはn型Si基板15の代わりにn型GaP基
板、n型SiC基板等の導電性を有する基板を用いても
よい。
In the above-described embodiment, a conductive substrate such as an n-type GaP substrate or an n-type SiC substrate may be used instead of the n-type GaAs substrate 8 or the n-type Si substrate 15.

【0025】上記実施の形態では、青色半導体レーザの
場合について説明したが、本発明は化合物半導体よりな
る素子であればよく、例えば発光ダイオード、電界効果
トランジスタ等でも実施することができ、上記と同様の
効果が得られる。
In the above embodiment, the case of a blue semiconductor laser has been described. However, the present invention may be any device made of a compound semiconductor, for example, a light emitting diode, a field effect transistor, or the like. The effect of is obtained.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によれば、半導体層における発熱を導電性基板を通じ
て逃がすことができ、かつIII−V族窒化物半導体層
への転位等の欠陥導入を少なくすることができるので、
半導体装置の放熱性を従来よりも向上させることがで
き、かつ半導体装置を従来よりも安価に得ることができ
る。また、バッファ層を導電性基板と半導体層との両方
と格子整合させることができるので、半導体層への転位
等の欠陥の導入を少なくすることができる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, heat generated in the semiconductor layer can be released through the conductive substrate and defects such as dislocations are introduced into the group III-V nitride semiconductor layer. Can be reduced,
The heat dissipation of the semiconductor device can be improved as compared with the related art, and the semiconductor device can be obtained at a lower cost than the related art. Further, since the buffer layer can be lattice-matched with both the conductive substrate and the semiconductor layer, introduction of defects such as dislocations into the semiconductor layer can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における青色半導体
レーザの断面図
FIG. 1 is a sectional view of a blue semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)本発明の第2の実施の形態における青色
半導体レーザの断面図 (b)同要部拡大断面図
FIG. 2A is a sectional view of a blue semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention; FIG.

【図3】本発明の第1の実施の形態における青色半導体
レーザ、同第2の実施の形態における青色半導体レーザ
および従来の青色半導体レーザの寿命試験の結果を比較
して示す図
FIG. 3 is a diagram comparing the results of life tests of the blue semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention, the blue semiconductor laser according to the second embodiment, and a conventional blue semiconductor laser.

【図4】従来の青色半導体レーザの断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional blue semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 n型GaAs基板 9 n型Be1-xMgxSe層 10 n型InyGa1-yN層 11 n型Ga0.9Al0.1Nクラッド層 12 MQW活性層 13 p型Ga0.9Al0.1Nクラッド層 14 p型GaNコンタクト層 15 Si基板 16 n型II−VI族薄膜バッファ層 17 ZnSe層 18 ZnS層 19 BeSe層 20 ZnS層 21 多重構造Reference Signs List 8 n-type GaAs substrate 9 n-type Be 1-x Mg x Se layer 10 n-type In y Ga 1-y N layer 11 n-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding layer 12 MQW active layer 13 p-type Ga 0.9 Al 0.1 N cladding Layer 14 p-type GaN contact layer 15 Si substrate 16 n-type II-VI group thin film buffer layer 17 ZnSe layer 18 ZnS layer 19 BeSe layer 20 ZnS layer 21 Multiple structure

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基板と、前記導電性基板の上に積
層されたバッファ層と、前記バッファ層の上に積層され
た半導体層とを有し、前記バッファ層は前記導電性基板
と同一の導電性を有するII−VI族化合物半導体より
なる層を含み、前記半導体層はIII−V族窒化物半導
体よりなる層を含むことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device comprising: a conductive substrate; a buffer layer laminated on the conductive substrate; and a semiconductor layer laminated on the buffer layer, wherein the buffer layer is the same as the conductive substrate. A semiconductor device comprising a layer made of a group II-VI compound semiconductor having the above-mentioned conductivity, wherein the semiconductor layer includes a layer made of a group III-V nitride semiconductor.
【請求項2】 前記II−VI族化合物半導体を構成す
るII族元素が、Be、ZnおよびMgのうち、少なく
とも2つの元素よりなることを特徴とする請求項1記載
の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the group II element constituting said group II-VI compound semiconductor is made of at least two elements of Be, Zn and Mg.
【請求項3】 前記II−VI族化合物半導体がZnS
xSe1-x(0≦x≦1)であることを特徴とする請求項
1記載の半導体装置。
3. The method according to claim 1, wherein the II-VI compound semiconductor is ZnS.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein x Se 1-x (0 ≦ x ≦ 1).
【請求項4】 前記II−VI族化合物半導体よりなる
層の層数が2以上であることを特徴とする請求項1記載
の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the number of layers of the II-VI compound semiconductor is two or more.
【請求項5】 前記II−VI族化合物半導体がBex
Zn1-xSe、BexMg1-xSeおよびZnxMg1-x
(0≦x≦1)のうちのいずれかであることを特徴とす
る請求項2記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the II-VI compound semiconductor is Be x
Zn 1-x Se, Be x Mg 1-x Se and Zn x Mg 1-x S
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein (0 ≦ x ≦ 1).
【請求項6】 前記II−VI族化合物半導体がBex
Zn1-xSe、BexMg1-xSe、ZnxMg1-xSおよ
びZnSxSe1-x(0≦x≦1)のうちのいずれかであ
り、xの値が連続的に変化することを特徴とする請求項
3または5記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said II-VI group compound semiconductor is Be x
One of Zn 1-x Se, Be x Mg 1-x Se, Zn x Mg 1-x S and ZnS x Se 1-x (0 ≦ x ≦ 1), and the value of x is continuously The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device changes.
【請求項7】 前記II−VI族化合物半導体よりなる
層が、BeSe、MgSe、ZnSe、MgSおよびZ
nSのうち、少なくとも2種類の化合物より構成される
ことを特徴とする請求項4記載の半導体装置。
7. The layer made of a II-VI group compound semiconductor may be composed of BeSe, MgSe, ZnSe, MgS, and Z.
5. The semiconductor device according to claim 4, comprising at least two kinds of compounds among nS.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015015800A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 住友化学株式会社 Semiconductor substrate and method for manufacturing semiconductor substrate

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JPWO2015015800A1 (en) * 2013-07-30 2017-03-02 住友化学株式会社 Semiconductor substrate and method for manufacturing semiconductor substrate
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